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El problema reside en que en principio un sistema inercial puro (movimiento rectilíneo uniforme) es prácticamente imposible de encontrar estrictamente hablando, pues ¿acaso existe un sistema de referencia absoluto? y ¿no está todo influido por la gravedad?
Por otro lado ¿es la caída libre o un cuerpo en órbita un sistema inercial? El efecto Sagnac nos dice que no. Que el observador en órbita incluso medirá velocidades diferentes de los 300000 Km/s (sumando o restando v a c) habituales, pero acordes con la relatividad especial para un sistema no inercial (como el gemelo viajero).
Sin embargo la velocidad de la luz parece constante en experiencias de ida y vuelta tipo Michelson para intervalos inerciales locales en la órbita de la Tierra y las conclusiones de la RE son aplicables desde sistema inerciales hacia sistemas no inerciales (relojes más lentos, masa aumenta en sistemas en movimiento, sea inercial o no)
Todas estas paradojas y efectos nos llevan a confusiones intelectuales y nos empuja a no poder encontrar los sistemas inerciales equivalentes relativisticamente hablando. El mismo Einstein dijo en 'El significado de la relatividad':
"¿Cual es la justificación de nuestra preferencia por los sistemas inerciales frente a todos los demás sistemas de coordenadas, preferencia que parece estar sólidamente establecida sobre experiencias basadas en el principio de inercia?
La vulnerabilidad del principio de inercia está en el hecho de que requiere un razonamiento que es un círculo vicioso: Una masa se mueve sin aceleraciones si está lo suficientemente alejada de otros cuerpos; pero sólo sabemos que está suficientemente alejada de otros cuerpos cuando se mueve sin aceleración"
Y así llego casi sin querer a una conclusión que, advierto, puede parecer poco ortodoxa en el mundo de la relatividad. Y aunque aún tengo mis dudas la expondré a continuación, pero de momento debe ser tomado con reservas.
Pues bien, dado que cuando Einstein propuso su principio se basó en que los sistemas inerciales parecían indetectables en su movimiento, sólo veo un tipo de sistema inercial cuyo movimiento sea indetectable, y es en base al efecto Doppler contra el fondo de microondas del espacio.
Estará en un sistema inercial indetectable el asociado a aquel objeto que no perciba ninguna diferencia en el fondo de microondas mire para donde mire. Y estos sistemas serán los únicos realmente y totalmente equivalentes respecto a las leyes de la naturaleza, como decía Einstein. Aún así la velocidad de la luz será la misma para todo sistema en movimiento rectilíneo uniforme.
Evidentemente la Tierra no es inercial indetectable pues se mueve a unos 370 Km/s respecto al fondo de microondas por la Traslación del sol alrededor de la galaxia y por el propio movimiento de la galaxia .
Si nos moviéramos (respecto a la tierra o mejor al Sol) a dicha velocidad en dirección contraria (hacia la constelación de acuario) SI seríamos un sistema inercial.
Una vez definido dicho movimiento podemos deducir un sistema de referencia en reposo respecto al fondo de microondas, y por lo tanto podemos concluir que el centro de nuestro cúmulo o supercúmulo de galaxias sería un buen sistema de referencia inercial.
Pero ¿acaso nuestra galaxia es privilegiada respecto al resto de galaxias o cúmulos de galaxias que se alejan de nosotros?
No lo creo.
Es de suponer que desde cada galaxia se observe lo mismo que observamos desde la nuestra y entonces cada galaxia o cúmulo sea un sistema inercial en si misma, y todo lo que se encuentre en el interior de dicha galaxia se mueve respecto al sistema de coordenadas situado en el centro de dicha galaxia o cúmulo de galaxias.
Simplemente tendrán que realizar la misma operación de observar a que velocidad se mueven respecto al fondo de microondas para deducir su sistema de referencia inercial.
De este modo tendríamos un tiempo base llamémosle "galáctico" o sistema de referencia galáctico "semiabsoluto".
La pregunta clave ahora es ¿Que pasa entonces en un punto vacío situado entre dos cúmulos de galaxias? Pues quien esté allí que haga lo mismo "mirar al fondo de microondas para ver hacia donde va y a que velocidad se mueve", pero ya tiene implicaciones cosmológicas que habría que estudiar.
Otra paradoja que aparece es "supongamos un objeto de nuestra galaxia que se mueve alejándose de nuestro sistema a la misma velocidad y misma dirección y sentido que lo hace una galaxia X situada a Y años luz de nosotros. ¿Para este objeto no será sus sistema de referencia inercial la galaxia X?" La respuesta que veo es evidente: que mire al fondo de microondas y lo sabrá.
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